第10章 机械传动(完整版77)

1、1第三篇第三篇 机械与传动机械与传动10-机械传动2第十章第十章 机械传动机械传动第一节 概述1第二节 带传动2第三节 链传动3 第四节 齿轮传动4 第五节 蜗杆传动510-机械传动3第一节第一节 概述概述一、机械的组成一、机械的组成3-4个基本组成部分个基本组成部分动力动力传动传动执行执行10-机械传动4卷扬机传动系统简图卷扬机传动系统简图*MD电动机电动机 制动器制动器 减速器减速器卷筒卷筒 钢丝绳钢丝绳 联轴器联轴器D / 2Gv2DFTmgF 动力部分动力部分动力部分是机械工作的动力动力部分是机械工作的动力来源，常用的有电动机、内来源，常用的有电动机、内燃机等。燃机等。传动部分传动部分

2、是动力部分和执行部分之间是动力部分和执行部分之间的传动装置，主要起传递运的传动装置，主要起传递运动和动力的作用。常用带传动和动力的作用。常用带传动、链传动、齿轮传动及蜗动、链传动、齿轮传动及蜗杆传动等作为传动机构。杆传动等作为传动机构。执行部分执行部分执行部分是机械直接从事工执行部分是机械直接从事工作的部分，如钢筋切断机的作的部分，如钢筋切断机的刀片、混凝土搅拌机的滚筒、刀片、混凝土搅拌机的滚筒、挖掘机的铲斗等。挖掘机的铲斗等。操纵控制部分操纵控制部分各种电操纵控制、液压及气各种电操纵控制、液压及气压操纵控制、机械操纵控制压操纵控制、机械操纵控制等。等。 10-机械传动5 什么是机械？什么是机

3、械？ 机器和机构的总称机器和机构的总称 什么叫机器？什么叫机器？ 机器是一种人为的实物构件的组合，各部分之间具有确机器是一种人为的实物构件的组合，各部分之间具有确定的相对运动定的相对运动 ，并能用来转换或利用机械能的装置。，并能用来转换或利用机械能的装置。 什么叫机构？什么叫机构？ 机构是指两个或两个以上的构件通过活动联接以实现规机构是指两个或两个以上的构件通过活动联接以实现规定运动的构件组合。定运动的构件组合。 什么是机械传动？什么是机械传动？ 一种最基本的传动方式，通常采用齿轮、带轮、蜗杆等一种最基本的传动方式，通常采用齿轮、带轮、蜗杆等机械零件组成的传动装置来进行能量的传递。机械零件组成

4、的传动装置来进行能量的传递。10-机械传动6 1 1传递运动和动力传递运动和动力 2 2改变运动形式改变运动形式 3 3调节运动速度和方向调节运动速度和方向 传动系统是机械的一个很重要的组成部分，传动系统是机械的一个很重要的组成部分，它对机械工作质量的好坏，劳动生产率的高低，它对机械工作质量的好坏，劳动生产率的高低，使用和维修都有很大影响。使用和维修都有很大影响。10-机械传动7参数参数v 圆周线速度转速 n nP 功率T T 转矩传动比 i i效率10-机械传动8 转速转速n n和圆周线速度和圆周线速度v v都是描述传动机构的运动速度的，都是描述传动机构的运动速度的，只是在不同的设计和计算场

5、合下使用，它们之间的关系如下只是在不同的设计和计算场合下使用，它们之间的关系如下100060ndvv v 圆周线速度圆周线速度(m(ms) s)；n n 转速转速(r (rmin)min)；D D 计算直径计算直径(mm) (mm) 10-机械传动9 主动轮与从动轮转速之比，用符号主动轮与从动轮转速之比，用符号i i表示。表示。2112nnii i i 传动比；传动比； n1 n1 主动轮转速主动轮转速(r (rmin)min)；n2 n2 从动轮转速从动轮转速(r (rmin) min) i1时，减速；时，减速；i=1时，等速；时，等速；i1时，增速。时，增速。 多数情况下采用多级传动机构，

6、以获得较大的传动比。多数情况下采用多级传动机构，以获得较大的传动比。在多级传动中，每一级有一个传动比，而总传动比等于各级在多级传动中，每一级有一个传动比，而总传动比等于各级传动比之积。传动比之积。 4321iiiii10-机械传动10 传动机构的输出功率与输入功率之比称为该机构的效率，传动机构的输出功率与输入功率之比称为该机构的效率，用用 表示。即表示。即 机构的效率机构的效率()；P1 输入功率输入功率(kW)；P2 -输出功率输出功率(kw) 由于存在的摩擦阻力要消耗一定的功率，所以由于存在的摩擦阻力要消耗一定的功率，所以效率是小效率是小于于1 1的的数值。效率涉及能源的利用和运转的成本，

7、对于经常数值。效率涉及能源的利用和运转的成本，对于经常运转的机械，应当对效率问题引起更大的注意。运转的机械，应当对效率问题引起更大的注意。 机械的总传动效率为整个传动中各级传动效率的乘积。机械的总传动效率为整个传动中各级传动效率的乘积。即即12PP 4321 10-机械传动11 转矩是使传动机构产生转动的物理量，用转矩是使传动机构产生转动的物理量，用T表示，表示，当功率当功率一定时，轴的转速与其转矩成反比。一定时，轴的转速与其转矩成反比。 T 主（从）动轮的转矩主（从）动轮的转矩(Nm)；P 主（从）动轮的功率主（从）动轮的功率(Kw)；n 主（从）转速主（从）转速(r/min)。100060

8、nT21000FvP iTT12 所以，转矩由主动轴传递到从动轴，所以，转矩由主动轴传递到从动轴，其数值增加近其数值增加近 i 倍。采用减速传动机构可使工作机构获得倍。采用减速传动机构可使工作机构获得较大的工作动力。较大的工作动力。111nP9550T 2229550nPT 由于由于10-机械传动12第二节第二节 带传动带传动三、带传动的安装和使用维护三、带传动的安装和使用维护二、二、V V带和带轮的结构带和带轮的结构一、概述一、概述10-机械传动13一、概述一、概述 利用皮带与皮带轮之间的摩擦力，传递动力，运动。利用皮带与皮带轮之间的摩擦力，传递动力，运动。空调通风系统，为降低噪音，常采用皮

9、带传动。空调通风系统，为降低噪音，常采用皮带传动。10-机械传动141.1.带传动的工作原理带传动的工作原理 由于传动带张紧在带轮上，当主动轮转动时，主动轮与由于传动带张紧在带轮上，当主动轮转动时，主动轮与皮带之间的摩擦力就驱使带运动，而皮带与从动轮之间的摩皮带之间的摩擦力就驱使带运动，而皮带与从动轮之间的摩擦力又带动从动轮转动。所以，带传动是一种摩擦传动。擦力又带动从动轮转动。所以，带传动是一种摩擦传动。10-机械传动152. 2. 带传动的类型带传动的类型10-机械传动16 带必须以一定的初拉力带必须以一定的初拉力 F0 F0 张紧在带轮上。张紧在带轮上。 设带的总长在工作中保持不变，则紧

10、边拉力的增量等于设带的总长在工作中保持不变，则紧边拉力的增量等于松边拉力的减少量。即松边拉力的减少量。即 3. 3. 带传动的受力分析带传动的受力分析2001FFFF 2FFF210 10-机械传动17 紧边拉力与松边拉力之差称为带传动的有效拉力紧边拉力与松边拉力之差称为带传动的有效拉力F（带（带所能传递的有效圆周力），它是带和带轮接触面上摩擦力的所能传递的有效圆周力），它是带和带轮接触面上摩擦力的总和，总和， 用以传动动力和运动。用以传动动力和运动。fFFFF 21整理公式整理公式201FFF 圆周力圆周力 F(N)、带速、带速 v(ms)和传递功率和传递功率 P(kw)之间的关系为之间的关

11、系为202FFF 1000FvP 在带传动中，有效拉力不能超过带与轮面间摩擦力综合在带传动中，有效拉力不能超过带与轮面间摩擦力综合的极限值，否则带传动会发生打滑。的极限值，否则带传动会发生打滑。10-机械传动18 什么叫弹性滑动？如何计算？什么叫弹性滑动？如何计算？ 由于带的弹性变形而引起带在轮面上滑动的现象，称为由于带的弹性变形而引起带在轮面上滑动的现象，称为弹性滑动。弹性滑动使从动轮的圆周速度弹性滑动。弹性滑动使从动轮的圆周速度 v2v2总是低于主动带总是低于主动带轮的圆周速度轮的圆周速度v1v1，该降低率称为带传动的滑动率，该降低率称为带传动的滑动率 ： %100vvv121 4 4带传

12、动的传动比带传动的传动比带传动的传动比如何计算？带传动的传动比如何计算？)1(ddnni1221 由于滑动率很小（由于滑动率很小（ =0.010.02），在一般传动计算中），在一般传动计算中可不予考虑。弹性滑动是带传动所不可避免的特性可不予考虑。弹性滑动是带传动所不可避免的特性,不同于不同于打滑失效。打滑失效。10-机械传动195.5.带传动的特点带传动的特点 1 1）适用于中心距较大的两轴间的传动。）适用于中心距较大的两轴间的传动。 2 2）当过载时，带与带轮间出现打滑，从而可防止机器）当过载时，带与带轮间出现打滑，从而可防止机器中其他零件损坏，起过载保护作用。中其他零件损坏，起过载保护作用

13、。 3 3）带传动结构简单，制造、安装精度要求低，成本低。）带传动结构简单，制造、安装精度要求低，成本低。 4 4）带是弹性体，所以能缓冲和吸振。）带是弹性体，所以能缓冲和吸振。 5 5）由于带与带轮之间存在弹性滑动，所以不能保证准）由于带与带轮之间存在弹性滑动，所以不能保证准确的传动比。确的传动比。 6 6）带的寿命较短，传动效率较低。）带的寿命较短，传动效率较低。 7 7）带与带轮间需要较大的压力，并且需要张紧，因此）带与带轮间需要较大的压力，并且需要张紧，因此对轴的压力较大。对轴的压力较大。10-机械传动206.6.带传动的应用带传动的应用 多用于中、小型功率的传递，如风机、空压机等都用

14、这多用于中、小型功率的传递，如风机、空压机等都用这种传动作为第一级传动机构。种传动作为第一级传动机构。 带传动不宜用于易燃、易爆等危险场合。带传动不宜用于易燃、易爆等危险场合。 为什么带传动的带速不能过高？为什么带传动的带速不能过高？ 因为因为P=Fv，当功率一定时，带速高则带受的拉力小，当功率一定时，带速高则带受的拉力小，可有效地提高带传动的工作能力。但带速过高时，使带的寿可有效地提高带传动的工作能力。但带速过高时，使带的寿命降低，还会使带的离心力增大，带与带轮间的压力减小，命降低，还会使带的离心力增大，带与带轮间的压力减小，导致带传动的工作能力下降。导致带传动的工作能力下降。 所以所以V

15、带传动适宜的带速带传动适宜的带速 v=525ms。10-机械传动21二、二、V V带和带轮的结构带和带轮的结构 V V带有橡胶与线绳或帘布制作。皮带轮属于盘毂类零件，带有橡胶与线绳或帘布制作。皮带轮属于盘毂类零件，一般相对尺寸比较大的采用铸造尺寸较小的可采用钢来锻造。一般相对尺寸比较大的采用铸造尺寸较小的可采用钢来锻造。皮带轮各项指标及材质的选用是以能够达到使用要求的前提下皮带轮各项指标及材质的选用是以能够达到使用要求的前提下上尽量减少原材料、工艺可行、成本最低的选择原则。上尽量减少原材料、工艺可行、成本最低的选择原则。10-机械传动221.1.普通普通V V带的结构带的结构10-机械传动23

16、 根据国家标准规定，我国生产的根据国家标准规定，我国生产的V V带共有带共有Y Y、Z Z、A A、D D、C C、D D、E E七种型号，各种型号胶带的截面尺寸见表七种型号，各种型号胶带的截面尺寸见表10-110-1。 V V 型带的节线长度（即横截面形心连线的长度）为基准型带的节线长度（即横截面形心连线的长度）为基准长度，以长度，以LdLd表示。普通表示。普通V V型带的基准长度系列如表型带的基准长度系列如表10-210-2。 普通普通V V带的标记压印在胶带的外表面上带的标记压印在胶带的外表面上, ,标记顺序是：截标记顺序是：截型、基准长度、标准号。型、基准长度、标准号。 例如：例如：A

17、 2000 GBA 2000 GBT11544-1997T11544-1997表示基准长度为表示基准长度为2000mm2000mm的的A A型型V V带。带。2.V2.V带的型号带的型号10-机械传动243.3.普通普通V V带轮的结构带轮的结构 V V带带轮由轮缘、轮辐和轮毂三部分组成带带轮由轮缘、轮辐和轮毂三部分组成。 （1 1）轮缘）轮缘 是指带轮外围环形部分，其上开有带槽，槽数与槽的尺寸是指带轮外围环形部分，其上开有带槽，槽数与槽的尺寸应与所选应与所选V V带的根数和型号相对应。轮槽角应越小于带的根数和型号相对应。轮槽角应越小于40 40 。10-机械传动25 （2 2）轮辐）轮辐 轮

18、缘与轮毂间的联接部分。当带轮直径很小时，只能做轮缘与轮毂间的联接部分。当带轮直径很小时，只能做成实心轮；直径小于或等于成实心轮；直径小于或等于300mm300mm的带轮一般采用辐板结构；的带轮一般采用辐板结构；直径大于直径大于300mm300mm的带轮为减轻重量常采用轮辐结构。的带轮为减轻重量常采用轮辐结构。10-机械传动26 （3 3）轮毂）轮毂 带轮与轴相配合的部分，一般轮毂孔内开有键槽，以带轮与轴相配合的部分，一般轮毂孔内开有键槽，以便用键将带轮和轴连接在一起。有时为了保证带轮在轴上便用键将带轮和轴连接在一起。有时为了保证带轮在轴上有固定位置，在轮毂上装有紧定螺钉。有固定位置，在轮毂上装

19、有紧定螺钉。10-机械传动27（4 4）带轮的轮缘尺寸）带轮的轮缘尺寸（5 5）V V带轮槽尺寸标准带轮槽尺寸标准10-机械传动28 当当 v 25m/s时，用时，用 HT150； 当当 v=2530m/s时，时，用用HT200； 当当 v 2545m/s时，时，用球墨铸铁、铸钢或锻用球墨铸铁、铸钢或锻钢；钢； 小功率时可用铸铝小功率时可用铸铝或塑料。或塑料。4. 4. 带轮的材料带轮的材料10-机械传动29三、带传动的安装和使用维护三、带传动的安装和使用维护1 1、V V带带轮的安装带带轮的安装安装带轮时要保证两轮安装带轮时要保证两轮中心线平行中心线平行，其，其端面与端面与轴的中心线垂直轴的

20、中心线垂直；主动；主动轮和从动轮的轮和从动轮的轮槽必须轮槽必须在同一平面内在同一平面内；带轮安；带轮安装在轴上装在轴上不得晃动不得晃动。10-机械传动302. V2. V带的选用带的选用 胶带型号与轮槽型号要一致，若胶带型号小于轮槽型号，胶带型号与轮槽型号要一致，若胶带型号小于轮槽型号，将使胶带底面与轮槽底面接触，降低带与轮间的摩擦力。另将使胶带底面与轮槽底面接触，降低带与轮间的摩擦力。另外，新旧带和不同厂家的带不要混用，这样可以减少各带的外，新旧带和不同厂家的带不要混用，这样可以减少各带的承载不均匀。承载不均匀。10-机械传动313. 3. 带的安装带的安装 胶带在安装时必须有合适的张紧力，

21、在中等中心距的胶带在安装时必须有合适的张紧力，在中等中心距的情况下，用大拇指按下情况下，用大拇指按下l5mml5mm即为合适。即为合适。 10-机械传动32 张紧的目的张紧的目的 带必须在预张紧后才能正常工作；运转一定时间后，带会带必须在预张紧后才能正常工作；运转一定时间后，带会松弛，为了保证带传动的能力，必须重新张紧，才能正常工作。松弛，为了保证带传动的能力，必须重新张紧，才能正常工作。张紧装置张紧装置定期张紧装置定期张紧装置4.4.带的张紧带的张紧10-机械传动33 自动张紧装置自动张紧装置张紧轮一般应放在松边的内侧，使带只受单向弯曲。同时张紧轮一般应放在松边的内侧，使带只受单向弯曲。同时

22、张紧轮应尽量靠近大轮，以免过分影响在小带轮上的包角。张张紧轮应尽量靠近大轮，以免过分影响在小带轮上的包角。张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同。紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同。 张紧轮装置张紧轮装置10-机械传动34 1 1）带传动一般需要装防护罩，以保证安全性。）带传动一般需要装防护罩，以保证安全性。 2 2）需要更换）需要更换V V带时，同组的传动带应同时更换，不能带时，同组的传动带应同时更换，不能新旧并用，以免长短不同而造成受力不均。新旧并用，以免长短不同而造成受力不均。 3 3）胶带不宜与酸、碱、油接触；工作温度不宜超过）胶带不宜与酸、碱、油接触；工作温度不宜超过6060。 4 4）V V带工作一

23、段时间后，必须重新张紧，调整带的初带工作一段时间后，必须重新张紧，调整带的初拉力。拉力。 5.V5.V带传动的使用和维护带传动的使用和维护10-机械传动35第三节第三节 链传动链传动1 1概述概述传动原理传动原理传动比传动比特点和应用特点和应用2 2滚子链滚子链滚子链的结构滚子链的结构接头固定形式接头固定形式滚子链的规格滚子链的规格3 3张紧及润滑张紧及润滑10-机械传动36 1. 1. 链传动的传动原理链传动的传动原理 由装在平行轴上的主动链轮、从动链轮和中间挠性件由装在平行轴上的主动链轮、从动链轮和中间挠性件环环形链条所组成，依靠链轮轮齿与链条的啮合来传递运动和动力。形链条所组成，依靠链轮

24、轮齿与链条的啮合来传递运动和动力。 一、概述一、概述10-机械传动37 设主动链轮的齿数为设主动链轮的齿数为Z Z1 1，从动链轮的齿数为，从动链轮的齿数为Z Z2 2，主动链，主动链轮每转过一个齿，通过链条链节带动从动链轮转过一个齿。轮每转过一个齿，通过链条链节带动从动链轮转过一个齿。若主动链轮转过若主动链轮转过n n1 1转时，其转过的齿数为转时，其转过的齿数为Z Z1 1n n1 1，而从动链轮跟，而从动链轮跟着转过着转过n n2 2转，则转过的齿数为转，则转过的齿数为Z Z2 2n n2 2。显然两轮转过的齿数应相。显然两轮转过的齿数应相等，即等，即2.2.链传动的传动比链传动的传动比

25、链传动的平均传动比为：链传动的平均传动比为：1221zznni 2211nznz 10-机械传动383.3.链传动的特点和应用链传动的特点和应用 （1 1）链传动的特点（与带传动相比）链传动的特点（与带传动相比） 1 1） 传载能力大，两链轮的传载能力大，两链轮的平均传动比恒定平均传动比恒定。 2 2） 链条张紧力小，作用于轴上的压力也较小，故链传动能链条张紧力小，作用于轴上的压力也较小，故链传动能够在够在低速重载低速重载条件下使用。条件下使用。 3 3）传动）传动效率较高效率较高，通常为，通常为0.92-0.980.92-0.98。 4 4）可在）可在条件恶劣条件恶劣、温度变化大温度变化大的

26、场合下工作。的场合下工作。 5 5）只能用于）只能用于平行轴间平行轴间传递运动和动力。传递运动和动力。 6 6）高速运转时不如带传动平稳，工作）高速运转时不如带传动平稳，工作噪声大噪声大。 7 7）制造和安装）制造和安装精度高精度高。 8 8）无过载保护作用无过载保护作用。10-机械传动39 （2 2）链传动的应用）链传动的应用 当两轴平行，中心距较远，传动功率较大且平均传动当两轴平行，中心距较远，传动功率较大且平均传动比要求较准确，不宜采用带传动和齿轮传动时，可采用链比要求较准确，不宜采用带传动和齿轮传动时，可采用链传动。传动。 链传动多用于矿山机械、农业机械、石油化工机械、链传动多用于矿山

27、机械、农业机械、石油化工机械、运输起重机械和机床、摩托车及自行车机械传动上。运输起重机械和机床、摩托车及自行车机械传动上。 目前，链传动一般控制在功率目前，链传动一般控制在功率 P 100kW；链速；链速 v 15ms；传动比；传动比 i8；中心距；中心距 a56m。10-机械传动40 4.4.链传动的类型链传动的类型 链传动按用途不同，可分为三类：链传动按用途不同，可分为三类： （1 1）传动链）传动链 在一般机械中用来传递运动和力。在一般机械中用来传递运动和力。 （2 2）起重链）起重链 用于起重机械中提升重物。用于起重机械中提升重物。 （3 3）曳引链）曳引链 用于运输机械驱动输送带等。

28、用于运输机械驱动输送带等。 传动链有滚子链和齿形链两种，最常用的是滚于链。传动链有滚子链和齿形链两种，最常用的是滚于链。10-机械传动41 1.1.滚子链的结构滚子链的结构 由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板组成；内链板由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板组成；内链板与套筒之间、外链板与销轴之间为过盈联接；与套筒之间、外链板与销轴之间为过盈联接； 滚子与套筒滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。外链板外链板内链板内链板套筒套筒滚子滚子销轴销轴多排链的承载能力与排数成正比，但由于精度的影响，各多排链的承载能力与排数成正比，但由于精度的影响，各排的载荷不易均匀

29、，故排数不宜过多一般不超过排的载荷不易均匀，故排数不宜过多一般不超过4 4排。排。二、滚子链二、滚子链10-机械传动422.2.链条接头处的固定形式链条接头处的固定形式10-机械传动433.3.滚子链的规格滚子链的规格 滚子链主要参数（滚子链主要参数（GB1243.1-83GB1243.1-83）已标准化，分为）已标准化，分为A A、B B两种系列。我国以两种系列。我国以A A系列为主，适用于重载、高速和重要的系列为主，适用于重载、高速和重要的传动；传动；B B系列适用于一般传动或维修。系列适用于一般传动或维修。 标记示例：链号标记示例：链号08A08A、单排、单排、8686个链节长的滚子链标

30、记个链节长的滚子链标记为为08A-108A-186 GB1243.18386 GB1243.183。 链号数乘以（链号数乘以（25.4/1625.4/16）mmmm即为链条的齿距值。即为链条的齿距值。表10-410-机械传动441.1.链传动的布置（水平，倾斜，垂直）链传动的布置（水平，倾斜，垂直）三、链传动的布置、张紧及润滑三、链传动的布置、张紧及润滑10-机械传动4510-机械传动4610-机械传动47弹簧自动张紧 重力自动张紧托架自动张紧张紧轮定期张紧2.2.链传动的张紧链传动的张紧10-机械传动48良好的润滑将减少磨损，缓和冲击，提高承载能力，良好的润滑将减少磨损，缓和冲击，提高承载能

31、力，延长链及链轮的寿命。常用的润滑方式有：延长链及链轮的寿命。常用的润滑方式有： （1）油壶或油刷供油。）油壶或油刷供油。 （2）滴油润滑。）滴油润滑。 （3）油浴或飞溅润滑。）油浴或飞溅润滑。 （4）油泵润攒。）油泵润攒。 一般推荐采用的润滑油为一般推荐采用的润滑油为L-AN32、L-AN46、L-AN68等全损耗系统用油。等全损耗系统用油。 环境温度高或载荷大的宜取粘度高的润滑油，反之环境温度高或载荷大的宜取粘度高的润滑油，反之宜取粘度低的。宜取粘度低的。. .链传动的润滑链传动的润滑10-机械传动49第四节第四节 齿轮传动齿轮传动齿轮传动的特点及应用两齿轮的模数和压力角必须分别相等传动的

32、原理、类型及应用特点传动制造成本高。齿轮的制造需专用设备，为了降低传动的噪音和振动，其制造及安装精度要求较高能保证瞬时速比恒定不变。传动平稳性较高，传动运动精度可靠10-机械传动50一、概述一、概述 1. 1. 齿轮传动的原理齿轮传动的原理 齿轮传动是一种啮合传动，它是由齿轮副组成用来传递齿轮传动是一种啮合传动，它是由齿轮副组成用来传递运动和动力的一套传动装置。运动和动力的一套传动装置。 当一对齿轮相互啮合运当一对齿轮相互啮合运转时，主动齿轮转时，主动齿轮O O1 1的轮齿通的轮齿通过啮合点处力过啮合点处力F F的作用逐个的作用逐个地推动从动齿轮地推动从动齿轮O O2 2的轮齿，的轮齿，使从动

33、轮转动，从而把主动使从动轮转动，从而把主动轴的动力和运动传递给从动轴的动力和运动传递给从动轴。轴。10-机械传动51齿齿轮轮传传动动平面齿轮传动平面齿轮传动空间齿轮传动空间齿轮传动直齿圆柱齿轮传动直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动传递相交运动传递相交运动传递交错轴运动传递交错轴运动内啮合内啮合外啮合外啮合齿轮齿条齿轮齿条内啮合内啮合外啮合外啮合齿轮齿条齿轮齿条直齿直齿斜齿斜齿交错轴斜齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗杆涡轮蜗杆涡轮准双曲面齿轮准双曲面齿轮曲线齿曲线齿人字齿齿轮运动人字齿齿轮运动2. 2. 圆形齿轮传动的分类圆形齿轮传动的分类10-机械传动52（外啮合）直齿圆柱齿轮机构 （

34、内啮合）直齿圆柱齿轮机构 斜齿圆柱齿轮机构 齿轮齿条机构 人字齿轮机构螺旋齿轮机构 10-机械传动53 （1 1）能保证瞬时速比恒定不变。传动平稳性较高，传）能保证瞬时速比恒定不变。传动平稳性较高，传动运动精度可靠。动运动精度可靠。 （2 2）传递的功率和速度范围较大。传递功率可达）传递的功率和速度范围较大。传递功率可达10105 5kWkW，圆周速度可达圆周速度可达300m/s300m/s。 （3 3）机构紧凑、工作可靠，为了避免机构过于庞大，）机构紧凑、工作可靠，为了避免机构过于庞大，一般齿轮传动的速比不宜过大，通常，一对圆柱齿轮传动一般齿轮传动的速比不宜过大，通常，一对圆柱齿轮传动的速比

35、的速比 i i 5 5，一对圆锥齿轮传动的速比，一对圆锥齿轮传动的速比 i i 3 3。 （4 4）使用寿命长，传动效率高）使用寿命长，传动效率高 =0.940.99=0.940.99。 （5 5）制造成本高。齿轮的制造需专用设备，为了降低传）制造成本高。齿轮的制造需专用设备，为了降低传动的噪音和振动，其制造及安装精度要求较高。动的噪音和振动，其制造及安装精度要求较高。 （6 6）不适于轴间距离较大的传动。）不适于轴间距离较大的传动。3.3.齿轮传动的特点及应用齿轮传动的特点及应用10-机械传动54 设主动齿轮的转速为设主动齿轮的转速为n n1 1，齿数为，齿数为z z1 1 ，从动齿轮的转速

36、为，从动齿轮的转速为 n n2 2 ，齿数为，齿数为z z2 2 ，那么，主动齿轮每分钟转过的齿数为，那么，主动齿轮每分钟转过的齿数为n n1 1 z z1 1，从动轮每分钟转过的齿数为从动轮每分钟转过的齿数为n n2 2 z z2 2 。由于两齿轮在啮合传动。由于两齿轮在啮合传动过程中，主动齿轮转过一个齿，从动齿轮相应也转过一个过程中，主动齿轮转过一个齿，从动齿轮相应也转过一个齿，所以齿，所以两齿轮转过的齿数应相等两齿轮转过的齿数应相等，即，即2211znzn 齿轮的传动比（速比）与其齿数成反比齿轮的传动比（速比）与其齿数成反比122112zznni 4. 4. 齿轮传动的传动比齿轮传动的传

37、动比10-机械传动55二、渐开线直齿圆柱齿轮传动二、渐开线直齿圆柱齿轮传动（一）渐开线的形成及其性质1、渐开线的形成 一条直线一条直线n-nn-n沿一个半径为沿一个半径为r rb b的圆的圆周作纯滚动，该直线上任的圆的圆周作纯滚动，该直线上任一点的轨迹称为该圆的一点的轨迹称为该圆的渐开线渐开线。这个圆称为。这个圆称为基圆基圆，该直，该直线称为渐开线的线称为渐开线的发生线发生线。10-机械传动56 （1 1）发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长。）发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长。ANNK 2 2、渐开线的特性、渐开线的特性10-机械传动5710-机械传动58 （3 3）

38、渐开线的形状取决于基圆的大小。基圆越大，渐开）渐开线的形状取决于基圆的大小。基圆越大，渐开线越平直，当基圆半径无穷大时，渐开线为直线；且基圆内线越平直，当基圆半径无穷大时，渐开线为直线；且基圆内无渐开线。无渐开线。10-机械传动59 （4 4）若以渐开线作为齿轮的）若以渐开线作为齿轮的齿廓，当两齿轮在齿廓，当两齿轮在点啮合时，点啮合时，其正压力方向沿着其正压力方向沿着点的法线点的法线（NKNK）方向，而齿廓上方向，而齿廓上点的速点的速度垂直于度垂直于线。线。点的受力方点的受力方向与速度方向之间所夹的锐角称向与速度方向之间所夹的锐角称为压力角为压力角 k k（ k k = = NOKNOK）。渐

39、。渐开线各点压力角不同开线各点压力角不同。向径越大，向径越大，压力角越大压力角越大 （5 5） 基圆内无渐开线基圆内无渐开线kbkrrcos 10-机械传动60 1 1）传动比恒定（四线和一）传动比恒定（四线和一） 一对渐开线齿廓在任意点一对渐开线齿廓在任意点K K啮合，过啮合，过K K点齿廓的点齿廓的公法线公法线N1N2N1N2。该公法线就是两基。该公法线就是两基圆的圆的公切线公切线。由于齿轮基圆的大小和位置。由于齿轮基圆的大小和位置均固定，公法线均固定，公法线N1N2N1N2是唯一的。因此不管是唯一的。因此不管齿轮在哪一点啮合，啮合点总在这条公法齿轮在哪一点啮合，啮合点总在这条公法线上，该

40、公法线也可称为线上，该公法线也可称为啮合线啮合线。两个齿。两个齿轮啮合传动时其轮啮合传动时其正压力正压力是沿着公法线方向是沿着公法线方向的。的。 对渐开线齿廓的齿轮传动来说，对渐开线齿廓的齿轮传动来说，啮合啮合线、过啮合点的公法线、基圆的公切线和线、过啮合点的公法线、基圆的公切线和正压力作用线四线合一。正压力作用线四线合一。该线与连心线该线与连心线O1O1，0202的交点的交点P P是一固定点，是一固定点，P P点称为节点点称为节点。3 3、渐开线齿廓的啮合特点、渐开线齿廓的啮合特点常数常数 POPOi122112 10-机械传动612 2）中心距可分性）中心距可分性 以轮心以轮心O1与与O2

41、为圆心，以为圆心，以r1=O1P与与r2=O2P为半径所作的圆，称为为半径所作的圆，称为节圆节圆。一对渐开线齿轮的。一对渐开线齿轮的啮合传动可以看作两个节圆的纯滚动。啮合传动可以看作两个节圆的纯滚动。 两渐开线齿轮的传动比是常数（取决于基两渐开线齿轮的传动比是常数（取决于基圆大小）圆大小）。此特性称为中心距可分性。该特性。此特性称为中心距可分性。该特性使渐开线齿轮对加工、安装的误差及轴承的磨使渐开线齿轮对加工、安装的误差及轴承的磨损不敏感，这一点对齿轮传动十分重要。损不敏感，这一点对齿轮传动十分重要。1b2b12122112rrrrPOPOi POvPOv22p211p1 2211PNOPNO

42、 且且v vp1p1= v= vp2p2 ，则则10-机械传动621 1、齿轮各部分的名称和符号、齿轮各部分的名称和符号（二）主要参数及几何尺寸计算（二）主要参数及几何尺寸计算10-机械传动63 chmza 5 5个基本参数个基本参数25. 0c1ha ，我国规定我国规定正常齿正常齿短齿短齿2 2、主要参数、主要参数的的齿齿轮轮称称为为标标准准齿齿轮轮且且取取标标准准值值es,c ,h,ma 3 3、标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算（表、标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算（表10-610-6）3 . 0c8 . 0ha ，10-机械传动64两齿轮的模数和压力角必须分别相等。两齿轮的模数和压力角必须分别相等。两齿轮的正确啮合条件为两齿轮的正确啮合条件为 （三）直齿圆柱齿轮正确啮合条件（三）直齿圆柱齿轮正确啮合条件mmm 21 21因为因为 m 和和 为标准值为标准值10-机械传动65 1 1、斜齿圆柱齿轮的形成、斜齿圆柱齿轮的形成 直齿轮轮齿渐开线曲面的形成与斜齿轮轮齿渐开线曲面的直齿轮轮齿渐开线曲面的形成与斜齿轮轮齿渐开线曲面的形成的比较形成的比较三、斜齿圆柱齿轮传动三、斜齿圆柱齿轮传动10-机械传动66 斜齿圆柱齿轮的轮齿是按螺旋线的形式分布在圆柱体上斜齿圆柱齿轮的轮齿是按螺旋线的形式分布在圆柱体上的，的，分度